Distribution of Pseudomonas aeruginosa in forest and coastal zone in Cameroon: Impact of duration of insolation, light intensity and precipitation in Douala and Yaoundé
Sosthène Parole MBIADJEU-LAWOU, Marlyse NANKAP DJANGUE & Linda Patricia DIKENGOUE KAMENI
Résumé: La Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène responsable de diverses infections au Cameroun. À partir du cas des villes de Douala et de Yaoundé, l’étude a pour objectif de montrer le rôle des précipitations, la durée de l’ensoleillement et l’intensité du rayonnement solaire sur la distribution des Pseudomonas aeruginosa. Au niveau méthodologique, l’approche transversale, explicative et analytique a été utilisée. Des recherches documentaires ont été réalisées. Un échantillonnage aléatoire et la technique des membranes filtrantes ont permis de prélever 28 échantillons d’eau souterraine dans des puits de grands diamètres (ouverts et fermés) suivis des analyses au laboratoire afin d’observer les variations en cours. Les résultats obtenus montrent qu’à Douala, l’infiltration d’eau pluviale augmente le flux de carbone organique dans les eaux souterraines et favorise la productivité microbienne. En outre, les puits ouverts recevant directement les précipitations présentent des pics d’abondance microbienne en saison des pluies. À Yaoundé, la plus grande abondance bactérienne est observée en début de la petite saison des pluies (Août). Pendant la grande saison des pluies (Octobre), un important contraste se dégage avec une faible abondance de bactéries. Ainsi, une faible corrélation a été trouvée entre les deux paramètres. Le rayonnement solaire semble présenter également un impact faible car les résultats trouvés dans les puits fermés et les puits ouverts ne sont pas significativement différents.
Mots clés: Distribution, Pseudomonas aeruginosa, zone forestière et côtière, Impact, Cameroun
Abstract: To understand the Pseudomonas aeruginosa which is a pathogenic bacterium responsable for various infections in Cameroon, the case of Douala and Yaounde cities, we aim to show the role of rainfall, the duration of sunshine and the intensity of solar radiation on the distribution of the Pseudomonas aeruginosa for the two sites in Cameroon. To achieve this, we have adopted a transversal, explanatory and analytical approach. Documentary research permitted us to obtain data related to our topic. Based on a random sample, we have filtering membrane technique of 28 groundwater samples taken from wells of large diameter (opened and closed). In addition, we carried out laboratory analyzes to observe variations in progress. It emerges that in Douala, rainwater infiltration increases the flow of organic carbon in groundwater and promotes microbial productivity. In addition, open wells directly receiving precipitation show peaks of microbial abundance during the rainy season. In Yaounde, the beginning of the small rainy season (August) is the period when the wells present the greatest bacterial abundance. During the great rainy season, an important contrast is evident with a low abundance of bacteria. Thus, the weak correlation is found between the two parameters. Solar radiation also appears to have a low impact because the results found in closed wells and opened wells are not significantly different. This study carried out on a monthly basis, of daily observations would be complementary for a better understanding of the correlations.
Keywords: Distribution, Pseudomonas aeruginosa, forestry and coastal zone, impact, Cameroon
Plan
Introduction
Matériels et méthodes
Échantillonnage & analyse bactériologique
Collecte des données climatiques & analyse des données
Résultats et discussion
Précipitations : Douala et Yaoundé
Rayonnement solaire et durée de l’insolation à Douala et à Yaoundé
Les abondances de Pseudomonas aeruginosa et corrélation avec les facteurs climatiques à Douala
Les abondances de Pseudomonas aeruginosa et corrélation avec les facteurs climatiques à Yaoundé
Conclusion
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INTRODUCTION
L’écologie bactérienne des eaux souterraines est un préalable indispensable à la compréhension du fonctionnement des écosystèmes souterrains. L’analyse des abondances bactériennes et leurs facteurs de variations sont souvent importants pour étudier l’écologie des Pseudomonas aeruginosa. Le rôle des variables écologiques intrinsèques au milieu récepteur (pH, dioxygène, conductivité électrique, disponibilité en éléments nutritifs, broutage) a plusieurs fois été suggéré comme facteurs de variation des abondances bactériennes (Leclerc et Da Costa, 1993 ; Nola et al, 2001 ; Mbawala et al, 2010). Toutefois des lacunes d’informations demeurent sur l’impact des facteurs abiotiques externes au milieu récepteur en particulier celui du rayonnement solaire et des précipitations. Cette insuffisance d’informations est corrélée à un déficit de recherche car la nature confinée des eaux souterraines limite leur exposition au rayonnement solaire. Ce constat doit pourtant être relativisé dans le cas des nappes phréatiques qui affleurent à la surface, au sein des puits creusés de grands diamètres pouvant atteindre 2 mètres. L’affleurement des eaux de puits à la surface augmente leur exposition au rayonnement solaire. De plus ces eaux souterraines sont des milieux à faible vitesse d’écoulement des bactéries. Le temps de résidence de l’eau y est important ; ce qui augmente la durée d’exposition des microorganismes au rayonnement solaire. En outre, la relative faible turbidité de ces eaux en comparaison aux eaux de surface favorise la pénétration de la lumière solaire dans l’écosystème souterrain (Kehoe et al, 2001).
L’effet du rayonnement solaire peut se produire sur la croissance et la survie des bactéries. Sa composante ultraviolette (UV) induit des dommages cellulaires importants. Les principaux dommages sont liés à l’absorption directe de photons UV-B (280-320 nm) par l’ADN qui entraîne la formation de liaisons entre des bases pyrimidines adjacentes et le blocage de la réplication de l’ADN (Lyons et al, 1998). Les UV-A (320-400 nm) entraînent quant à eux des dommages oxydatifs liés à la formation d’espèces réactives de l’oxygène, dommageables pour l’ADN, les protéines et les lipides (Robertson et al, 2005).
Les précipitations, par leur action sur les processus hydrodynamiques et les apports en matières organiques liés à la recharge de la nappe phréatique, peuvent avoir un effet sur la dispersion des bactéries, et cet effet peut s’observer sur la dynamique des abondances bactériennes.
Le Cameroun (pays d’Afrique Centrale) est une zone qui reçoit près de 2500 heures de soleil annuellement en raison de sa situation géographique entre l’Equateur et les latitudes 15°N et 15°S (Meierhofer et Wegelin, 2005a). Le rayonnement solaire y est distribué de manière inégale et varie en intensité d’une zone à l’autre en fonction de la saison. La zone côtière (Douala) et la zone forestière (Yaoundé) présenteraient de ce fait des caractéristiques climatiques comparables (Genieux, 1958 ; Suchel et Tsalefack, 1995). On pourrait subséquemment s’interroger sur l’impact des variations spatiales et temporelles du rayonnement solaire et des précipitations, sur la distribution de Pseudomonas aeruginosa, dans les nappes phréatiques superficielles.
Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste dont le réservoir naturel est l’eau. Ce germe ubiquitaire est reconnu responsable d’infections (otites externes, conjonctives, kératites) chez les sujets immuno-déprimés (Mena and Gerba, 2009) vivant dans les sols et en milieu humide, très résistant à de nombreux antibactériens. Les facteurs de virulence peuvent être, soit des composants intrinsèques de la surface cellulaire, soit des produits extra-cellulaires (protéases, exotoxine A) (Le Minor et Veron, 1982 ; Hardalo et Edberg, 1997). Son aptitude à survivre dans l’eau et à s’y multiplier reste toujours l’objet de nombreuses recherches. Cette étude se propose d’apporter une contribution sur le déterminisme des variations d’abondance de Pseudomonas aeruginosa isolé des écosystèmes souterrains. Il est question dans un premier temps de rechercher quel type d’évolution d’abondances peut présenter Pseudomonas aeruginosa dans les nappes phréatiques des zones côtières et forestières du Cameroun, et dans un deuxième temps, d’apprécier l’impact des précipitations, de l’intensité du rayonnement solaire, et de la durée de l’insolation, sur cette dynamique d’abondance.
MATÉRIELS ET MÉTHODES
ÉCHANTILLONNAGE & ANALYSE BACTÉRIOLOGIQUE
Les eaux souterraines des eaux de puits creusés de niveau piézométrique ≤ 1 mètre et de diamètre suffisamment grand (≥ 1,5 mètre) pour permettre une bonne pénétration de la lumière solaire au sein de l’écosystème ont été utilisées et ce sur la base d’un échantillonnage aléatoire. Deux types de puits, ouverts et fermés, ont fait l’objet de cette investigation. Les puits fermés non ensoleillés, ont été considérés comme des puits témoins pour l’étude de l’influence du rayonnement solaire et de la durée d’insolation sur les fluctuations des abondances bactériennes. Les puits ouverts recevant quotidiennement la lumière solaire ont été les puits expérimentaux. Les autres critères de choix ont porté sur l’accessibilité et la pérennité de l’ouvrage. L’eau de chaque puits a été prélevée aux 20 premiers centimètres de la nappe qui reçoivent davantage le rayonnement solaire. Cette zone de la nappe présente un taux d’oxygène et une quantité de matière organique plus importante par rapport à la profondeur (Williams et Hynes, 1974) et constitue de ce fait le micro-habitat préférentiel de Pseudomoans aeruginosa dont le métabolisme est strictement aérobie.
Un volume d’échantillon de 250 ml a été prélevé dans chaque puits et transporté au laboratoire en enceinte réfrigérée (4°C) pour l’analyse bactériologique. Dans chacune des deux villes, quatorze (14) puits codés P1, P2, P3, P4,…..P14, ont été sélectionnés selon les critères ci-dessus : 10 puits ouverts (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10) et 4 puits fermés (P11, P12, P13, P14). Une fréquence d’échantillonnage mensuelle a permis le suivi des abondances de Pseudomonas aeruginosa pendant toutes les saisons de la période d’Avril 2015 à Avril 2016. Au total, 13 campagnes d’échantillonnage ont été effectuées dans les quatorze (14) puits des deux villes.
Au niveau de l’analyse biologique, la Pseudomonas aeruginosa a été isolé des eaux de puits et dénombré (UFC/100 ml) selon la technique des membranes filtrantes, sur milieux sélectif gélosé CN (Goto et Enomoto, 1970 ; ISO 16266, 2008). Les colonies présumées être des Pseudomonas aeruginosa ont été soumises à des tests de confirmation suivants à savoir la production d’ammoniac à partir d’acétamide, la production d’oxydase et la fluorescence sur milieu de King B.
COLLECTE DES DONNÉES CLIMATIQUES & ANALYSE DES DONNÉES
Des recherches documentaires ont permis d’obtenir certaines informations et des données. Le service de Météorologie du Ministère des Transports a fourni les données mensuelles de la pluviométrie. Un entretien avec le chef service de la météorologie du Ministère des Transports a été réalisé. Les données ont été récoltées à la même fréquence mensuelle que les données bactériologiques, soient au total treize (13) valeurs mensuelles de chaque paramètre climatique (intensité du rayonnement solaire, durée de l’ensoleillement, précipitation). Les valeurs mensuelles de l’intensité du rayonnement solaire ainsi que de la durée de l’insolation ont été accessibles dans la base de données de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Ces données représentent en effet des valeurs moyennes obtenues sur une période de 22 ans, de 1983 à 2005.
La variation temporelle des abondances de Pseudomonas aeruginosa a été illustrée par des histogrammes. La liaison entre les abondances de Pseudomonas aeruginosa et les paramètres climatiques retenues (intensité du rayonnement solaire, durée de l’ensoleillement, précipitation) ont été évalués par le test de corrélation « r » de Spearman. La relation entre les précipitations et les abondances bactériennes a été recherchée dans les puits fermés afin d’écarter l’influence du rayonnement solaire. Le degré de liaison entre les abondances du germe et l’intensité du rayonnement solaire ainsi que la durée d’insolation, ont été déterminés dans les puits ouverts qui sont exposés régulièrement au rayonnement solaire. Les comparaisons des abondances bactériennes ont été effectuées par les tests de Kruskal Wallis et Mann Whitney à p<0,05. Grâce au logiciel SPSS, des graphiques ont été réalisés. Par rapport au Modèle Linéaire Général, l’approche utilisée est importante pour analyser l’impact des facteurs climatiques sur l’abondance de Pseudomonas aeruginosa parce qu’elle est bonne, facile et permet d’avoir des résultats fiables.
RÉSULTATS ET DISCUSSION
PRÉCIPITATIONS : DOUALA ET YAOUNDÉ
Les précipitations annuelles mesurées dans la ville de Douala ont été de 3043 mm. L’évolution temporelle de ce paramètre a permis de distinguer deux saisons : une longue saison de pluies d’environ 8 mois allant de Mars à Novembre, où la pluviométrie a varié de 228 mm à 446 mm, et une saison sèche courte d’environ 4 mois de Décembre à Février, où les valeurs minimales et maximales de la pluviométrie ont été de 19,8 mm et 89 mm (Figure 1).
Le climat de Douala est de type équatorial humide côtier, influencé par la mer (Suchel J.B., Tsalefack M., 1995). Cependant, la proximité du mont Cameroun (4100 m d’altitude) influence également ce climat qui devient très pluvieux.
Figure 1: Variations mensuelles des précipitations dans les villes de Douala et Yaoundé
Dans la ville de Yaoundé, les précipitations annuelles relevées sont plus faibles avec une valeur de 1793mm. Le suivi mensuel des précipitations a laissé apparaitre 4 saisons distinctes : une grande saison sèche de 4 mois (Novembre à Février) où les précipitations varient de 0 mm à 91 mm, une petite saison des pluies de 4 mois (Mars à Juin) caractérisée par des précipitations oscillant entre 106 mm et 231 mm, une petite saison sèche de 2 mois (Juillet à Août) où les valeurs maximales et minimales sont respectivement de 46,4 mm et 123,4 mm, et enfin une grande saison pluvieuse de 2 mois (Septembre et Octobre), avec des précipitations maximales atteignant 324,6 mm (Figure1). Ce découpage saisonnier avait déjà été réalisé par Suchel, (1987) qui qualifiait le climat Yaoundé de type équatorial classique. Les précipitations lourdes et l’absence de la couverture végétale contribuent à la lixiviation rapide des nitrates vers la nappe M’nasra selon Saadi et al, (1999).
RAYONNEMENT SOLAIRE ET DURÉE DE L’INSOLATION À DOUALA ET À YAOUNDÉ
L’intensité du rayonnement solaire a oscillé entre 3,04 kWh/m2/jr et 5,41 kWh/m2/jr, avec une valeur moyenne de 4,31 kWh/m2/jr dans la ville de Douala. Les valeurs minimales sont enregistrées en saison de pluies (juillet à septembre) et les valeurs maximales en saison sèche (Décembre à Février) (Figure 2).
Figure 2: Variation mensuelles du rayonnement solaire dans les villes de Douala et Yaoundé
Dans la ville de Yaoundé, les valeurs du rayonnement solaire ont fluctué entre 3,98 kWh/m2/jr et 5,49 kWh/m2/jr ; l’intensité moyenne du rayonnement solaire a été de 4,70 kWh/m2/jr (Figure 2).
La durée d’insolation mesurée dans cette ville a suivi la même évolution saisonnière, la valeur minimale de 3,8 h/jour a été enregistrée durant la saison de pluies tandis que la valeur maximale de 8,74 h/jour a caractérisé la saison sèche (Figure 3). En moyenne, la durée d’insolation a été de 6,24 h/jour.
Figure 3: Variations mensuelles de la durée d’insolation dans les villes de Douala et Yaoundé
Les grandes valeurs sont enregistrées durant la grande saison sèche (Décembre à Février) et les petites valeurs ont caractérisé la petite saison sèche (Juillet à Août). Il est important de rappeler que l’intensité du rayonnement solaire reste élevée durant la petite saison de pluies avec des valeurs atteignant parfois 5,2 kWh/m2/jr (mois de Mars). La durée de l’insolation ou de l’ensoleillement suit une évolution saisonnière similaire à celle du rayonnement solaire. Ses valeurs sont comprises entre 2,6 h/jr à la petite saison sèche et 6,45 h/jr à la grande saison sèche (Figure 3). La durée moyenne de l’insolation a été de 4,93 h/jour soit près de 1,5 h de moins que celle mesurée dans la ville de Douala.
Dans les deux villes, l’intensité du rayonnement solaire ne diffère pas significativement. Cependant la ville de Douala se caractérise par une plus longue durée d’insolation.
LES ABONDANCES DE PSEUDOMONAS AERUGINOSA ET CORRÉLATION AVEC LES FACTEURS CLIMATIQUES À DOUALA
Dans l’ensemble des puits fermés (P11, P12, P13, P14) de la ville de Douala (Figure 4), l’abondance de Pseudomonas aeruginosa a fluctué entre 0 UFC/100mL et 153 UFC/100ml. La valeur maximale a été notée au puits P13. L’évolution temporelle des abondances bactériennes révèle une alternance régulière entre les périodes d’absence de microorganismes (0 UFC/100 ml) et les périodes de pics d’abondance bactérienne. Le suivi saisonnier des densités microbiennes montre que les fortes valeurs d’abondance sont enregistrées aussi bien en saison de pluies (mois de Juillet pour les puits P10 et P14) qu’en saison sèche (mois de Décembre pour les P12, P13). L’effet des précipitations sur la croissance bactérienne est lié à l’infiltration de l’eau de ruissellement pluvial chargée en matières organiques dissoutes. L’augmentation du flux de carbone organique dissous dans la nappe souterraine stimule la productivité et l’activité microbienne (Haack et Bekins, 2000 ; Datry, 2003 ; Gold scheider et al, 2006), ce qui expliquerait l’augmentation des abondances bactériennes observées à la saison pluvieuse. En saison sèche, les fortes densités bactériennes observées dans certains puits seraient liées à une diminution du niveau de la nappe qui augmenterait la concentration microbienne et donc les abondances (Nola et al, 2002 ; Gold scheider et al, 2006).
Dans l’ensemble des puits ouverts (P1 à P10) de Douala (Figure 4), l’abondance de Pseudomonas aeruginosa oscille entre 0 UFC/100mL et 218 UFC/100ml, la valeur maximale est enregistrée au puits P1. On a observé dans l’ensemble des puits ouverts des périodes d’absence de germes (0 UFC/100ml) qui s’alternent avec des périodes des pics d’abondances microbiennes pendant toute la durée de l’étude. Cette dynamique d’abondance semble se rapprocher de celle des puits fermés. Cependant, lorsqu’on s’intéresse aux fluctuations des abondances bactériennes en fonction des saisons, la différence devient évidente. Dans les puits ouverts, les pics d’abondance bactérienne sont régulièrement enregistrés à la saison de pluies, alors que les faibles abondances microbiennes ont caractérisé la saison sèche qui se distingue également par les fortes valeurs du rayonnement solaire. Seul le puits P4 présente des pics d’abondance bactérienne à la saison sèche. L’effet inhibiteur du rayonnement solaire sur la croissance et la survie bactérienne a été signalé par de nombreux auteurs (Lyons et al, 1998 ; Robertson et al, 2005). Sa fraction UV dénature la molécule d’ADN et réagit avec l’oxygène dissout pour former des espèces réactives dommageables pour la cellule. Cette action du rayonnement solaire expliquerait en partie les faibles abondances bactériennes observées à la saison sèche.
Toutefois, les variations des abondances bactériennes ci-dessus analysées correspondent à une tendance observée graphiquement, mais les résultats ne sont pas significativement différents. En effet, le test de comparaison des abondances bactériennes n’a montré aucune différence significative (р≥0, 05) entre les puits ouverts et les puits fermés de la ville de Douala. De même aucune corrélation significative (р≥0,05) n’a été établie entre les abondances de Pseudomonas aeruginosa et les paramètres climatiques considérés (Tableau 1). Ces résultats sont cependant à interpréter prudemment du fait des écarts-types élevés et donc d’une puissance statistique probablement faible. Il n’y a pas eu d’abondance bactérienne dans la plupart des puits durant les campagnes d’étude.
Tableau 1 : Coefficients de corrélation Spearman entre les abondances de Pseudomonas aeruginosa et les paramètres climatiques considérés dans la ville de Douala
LES ABONDANCES DE PSEUDOMONAS AERUGINOSA ET CORRÉLATION AVEC LES FACTEURS CLIMATIQUES À YAOUNDÉ
Dans les puits fermés (P11, P12, P13, P14) de Yaoundé (Figure 5), l’abondance de Pseudomonas aeruginosa a fluctué entre 0 UFC/100 ml et 60 UFC/100 ml, les fortes valeurs ont été enregistrées au puits P14.
Ces abondances sont relativement faibles par rapport à celles observées dans les puits fermés de la ville de Douala. La dynamique d’abondance bactérienne a présenté une alternance entre les périodes d’absence de microorganismes (0 UFC/100 ml) et les périodes de pics d’abondance bactérienne. L’évolution saisonnière des abondances cellulaires a montré que les fortes densités microbiennes apparaissent généralement au mois d’Août (petite saison sèche). La grande saison sèche s’est caractérisée par des abondances bactériennes relativement plus faibles (décembre à février). L’impact des précipitations sur la survie des bactéries isolées des puits fermés de Yaoundé semble plus complexe à mettre en évidence à partir d’une simple analyse graphique. Cependant le test statistique « r » de Spearman montre qu’une augmentation des précipitations favorise significativement (р<0,05) l’accroissement des abondances bactériennes dans les puits fermés (tableau 2).
Tableau 2 : Coefficients de corrélation de Spearman entre les abondances de Pseudomonas aeruginosa et les paramètres climatiques considérés dans la ville de Yaoundé
Cela s’expliquerait par un apport croissant en matière organique dissoute qui accompagnerait l’infiltration des eaux de ruissellement pluvieuses. L’apport en matière organique dissoute dans la nappe souterraine stimule le métabolisme bactérien, ce qui se traduit par une hausse des abondances bactériennes (Haack et Bekins, 2000 ; Datry, 2003 ; Gold scheider et al, 2006).
Dans les puits ouverts de Yaoundé (P1, P2…… P10) (figure 5), les abondances de Pseudomonas aeruginosa ont varié de 0 UFC/100 ml à 213 UFC/100 ml, la valeur maximale a été obtenue au puits P1.
Le suivi temporel des abondances laisse apparaitre une alternance entre les périodes d’absence du germe et des périodes de fortes densités microbiennes. L’évolution saisonnière des abondances bactériennes indique que les fortes densités microbiennes caractérisent la petite saison sèche (Juin et Août) et la petite saison pluvieuse (Mars à Mai) à l’exception du puits P8 où l’abondance maximale a été obtenue à la grande saison de pluies (mois d’octobre). Les faibles densités bactériennes sont régulièrement observées à la grande saison sèche (Décembre à Février) et à la grande saison pluvieuse (Septembre à Novembre) à l’exception des puits P2 et P6 qui ont présenté des abondances relativement élevées pendant ces périodes. Le test de corrélation « r » de Spearman indique que l’augmentation du rayonnement solaire et de la durée d’insolation diminue significativement (р<0,05) les abondances bactériennes, dans le puits P3. En effet, l’action bactéricide ou bactériostatique du rayonnement solaire est d’autant plus importante que la durée d’exposition de la bactérie au rayonnement est grande. Cette exposition augmente en partie avec la durée de l’insolation, mais peut aussi dépendre du temps de résidence de l’eau qui varie avec la perméabilité de la roche réservoir.
La comparaison des abondances de Pseudomonas aeruginosa entre les puits fermés et les puits ouverts n’a présenté aucune différence significative (p˃0,05) dans chacune des deux régions d’étude. Pourtant, Pseudomonas aeruginosa isolé des puits ouverts a été régulièrement exposé au rayonnement moyen de 4,31 kWh/m2/jour à Douala et 4,70 kWh/m2/jour à Yaoundé, pour une durée d’insolation moyenne de 6,24 h/jour à Douala et de 4,93h/jour à Yaoundé. Ces valeurs sont supérieures à celles requises par des méthodes de désinfection solaire de l’eau (SODIS), qui préconisent qu’une intensité moyenne de rayonnement d’au moins 500W/m2 est nécessaire durant 6 heures environ pour garantir l’efficacité de SODIS vis-à-vis des germes entériques (Acra et al, 1990). Si l’absence de différence d’abondance entre puits fermés et puits ouverts peut être attribuée en partie à la statistique, il est intéressant d’évoquer également l’importance des propriétés liées à la bactérie et aux biotopes. La résistance de Pseudomonas aeruginosa au rayonnement solaire est plus importante que celle des bactéries entériques (Wegelin et al, 1994 ; Sommer et al, 1997). Ces bactéries entériques sont adaptées à la vie dans les intestins des animaux à sang chaud, où elles trouvent un environnement sombre, associé à des températures de 36°C à 37°C. Une fois évacuées du corps humain dans l’environnement, elles sont très sensibles aux conditions difficiles qui règnent à l’extérieur. Elles ne résistent pas aux changements de température et elles n’ont aucun mécanisme de protection contre le rayonnement solaire (Meierhofer et Wegelin, 2005b). Par contre, Pseudomonas aeruginosa est une bactérie environnementale dont le milieu naturel est l’eau, son adaptation vis-à-vis des facteurs environnementaux est plus développée. Ce germe est également doté d’un génome de grande taille qui augmenterait la résistance de l’ADN aux transformations photochimiques dommageables pour la réplication. Beth (1989) montre que l’acquisition des plasmides de résistance chez certaines souches de Pseudomonas aeruginosa explique en partie l’effet variable du rayonnement solaire sur la survie de cette espèce.
L’effet bactéricide du rayonnement solaire peut également décroitre en raison des caractéristiques du biotope. La qualité de l’eau et en particulier sa turbidité et sa teneur en matières en suspension (MES) diminuent très nettement l’efficacité du rayonnement solaire, tant par le fait que les MES limitent la pénétration de la lumière dans l’eau que par les processus d’adsorption de Pseudomonas aeruginosa aux MES qui le protège des radiations solaires. Une turbidité de l’eau supérieure à 30 UNT ou une teneur en MES supérieure à 25 mg/L limite considérablement les performances de la désinfection solaire de l’eau (Kehoe et al, 2001).
L’analyse comparative des abondances bactériennes des deux régions d’étude s’est faite pour les puits fermés d’une part, et d’autre part pour les puits ouverts. Pour ce qui est des puits fermés, les abondances moyennes annuelles dans la ville de Douala sont de 20 UFC/100ml dans le puits P11, 5 UFC/100ml dans le puits P12, 29 UFC/100ml dans le puits P13 et 7 UFC/100ml dans le puits P14. Dans les puits fermés de Yaoundé les abondances moyennes ont été de 6 UFC/100ml dans le puits P11, 5 UFC/100ml dans le puits P12, 16 UFC/100ml et 9 UFC/100mL dans le puits P14. Les abondances moyennes s’avèrent plus élevées dans les puits fermés de la ville de Douala. Ce résultat serait lié aux caractéristiques climatiques de cette ville. En effet, la pluviométrie annuelle dans la ville Douala avoisinant 3043 mm est plus élevée que celle de la ville de Yaoundé avec 1793 mm. L’apport en matières organiques dissoutes dans la nappe par infiltration des eaux de ruissellement pluviales serait donc plus important et stimulerait davantage le métabolisme bactérien dans les puits fermés de cette ville.
S’agissant des puits ouverts, aucune différence significative entre les abondances bactériennes des deux régions d’étude n’a été observée. Ce résultat serait en rapport avec la similitude des valeurs du rayonnement solaire mesurées dans les deux villes. En effet les puits ouverts ont été ensoleillés par un rayonnement moyen annuel de 4,31 kWh/m2/jr dans la ville de Douala et de 4,70 kWh/m2/jr dans la ville de Yaoundé.
CONCLUSION
La dynamique d’abondance de Pseudomonas aeruginosa est en partie régie par les facteurs climatiques notamment les précipitations et le rayonnement solaire. L’analyse des abondances des puits ouverts de Douala montre que les faibles abondances bactériennes sont enregistrées à la saison sèche, saison pendant laquelle l’intensité du rayonnement solaire est plus élevée. Les fortes précipitations de la ville de Douala expliqueraient en partie les fortes abondances bactériennes des puits fermés de cette ville en comparaison aux abondances obtenues dans les puits fermés de Yaoundé. La difficulté d’établir une corrélation entre la dynamique d’abondance de Pseudomonas aeruginosa et les paramètres climatiques considérés serait liée aux écart-types élevés qui affaiblissent le pouvoir statistique d’une part. D’autre part à la qualité de l’eau et la structure du sol qui affectent respectivement la pénétration de la lumière dans l’écosystème et l’infiltration des eaux de ruissellement pluvieuses chargées en matière organique dissoute. Il serait intéressant dans les futures études de choisir une échelle d’observation journalière afin d’apprécier les variations journalières des abondances bactériennes en fonction de l’intensité du rayonnement solaire.
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Pour citer cet article
Référence électronique
Sosthène Parole MBIADJEU-LAWOU, Marlyse NANKAP DJANGUE & Linda Patricia DIKENGOUE KAMENI (2019). «Distribution de Pseudomonas aeruginosa en Zone forestière et côtière au Cameroun: Impact de la durée d’insolation, de l’intensité lumineuse et des précipitations à Douala et Yaoundé». Revue canadienne de géographie tropicale/Canadian journal of tropical geography [En ligne], Vol. (6) 1. En ligne le 15 septembre 2019, pp. 35-41. URL: http://laurentian.ca/cjtg
Auteurs
Sosthène Parole MBIADJEU-LAWOU
Doctorant-chercheur
Dynamique de l’Environnement et Risques
Département de géographie, Université de Yaoundé I
Yaoundé, Cameroun
Émail: sostheparolelawou@yahoo.fr
Marlyse NANKAP DJANGUE
Chercheure INC/Cameroun
Doctorante Université de Yaoundé 1, Cameroun
Université Nazi Boni, Burkina Faso
Émail : djangue_ma@yahoo.fr
Linda Patricia DIKENGOUE KAMENI
Doctorante en microbiologie des organismes
Faculté des Sciences de l’Université de Yaoundé 1
Yaoundé, Cameroun
Émail: kamenipatricia@yahoo.fr
